(57)【要約】【課題】  透過型スクリーンの製造方法において、レンズシート上に粘着感光樹脂層などの光記録媒体を設けることなく、ノイズ光を遮光し正規の投射光を透過させる遮光部を簡素かつ高精度に形成することができるようにする。【解決手段】  シリンドリカルレンズ４ａと基体シート４ｂとを有するレンチキュラーレンズシート４を、一定方向に搬送しつつ、シリンドリカルレンズ４ａ側から照明光８ａを照射し、基体シート４ｂの裏面側の一定位置で、ライン読取部９により集光された照明光８ａを受光することにより、ＢＳを形成するための情報を取得する情報取得工程を行うとともに、取得された情報に基づいてレンチキュラーレンズシート４の裏面側に、遮光性を有するトナー１５を配置する遮光部形成工程とを行って、ＢＳをレンチキュラーレンズシート４の搬送方向にわたって連続的に形成する。【選択図】      図２
2007025210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の集光レンズを表面に並列したレンズ部と、該レンズ部の裏面側に前記レンズ部の透過光の透過範囲を規制する遮光部とを有するレンズシートを備える透過型スクリーンの製造方法であって、
前記レンズシートを一定方向に搬送しつつ、
前記レンズシートの前記レンズ部側から照明光を照射し、前記レンズシートの裏面側の一定位置で、前記レンズ部により集光された前記照明光を受光することにより、前記遮光部を形成するための情報を取得する情報取得工程を行うとともに、
該情報取得工程により取得された情報に基づいて、該情報の取得位置に対応した前記レンズシートの裏面側に、遮光性を有する遮光部形成材を配置する遮光部形成工程とを行うことにより、
前記レンズシートの遮光部を前記レンズシートの搬送方向にわたって連続的に形成することを特徴とする透過型スクリーンの製造方法。
【請求項２】
前記遮光部形成工程が、
前記情報取得工程により取得された情報に基づいて、帯電した感光体を露光して静電潜像を形成し、
前記遮光部形成材により前記静電潜像を現像し、
現像された前記遮光部形成材の像を前記レンズシートに転写することにより、
前記遮光部形成材の配置を行うことを特徴とする請求項１に記載の透過型スクリーンの製造方法。
【請求項３】
前記照明光が、前記一定位置における受光面上で、前記遮光部の開口の形成位置および形成寸法に対応する範囲に集光されることを特徴とする請求項１または２に記載の透過型スクリーンの製造方法。
【請求項４】
前記情報取得工程で取得された前記遮光部を形成するための情報が、前記遮光部の中心位置であり、
前記遮光部形成工程では、前記中心位置の情報と、予め記憶された開口形状の情報とに基づいて、前記遮光部形成材の配置を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の透過型スクリーンの製造方法。
【請求項５】
前記遮光部形成工程により、前記レンズシート上に前記遮光部形成材が配置された後に前記遮光部形成材の前記レンズシート上の位置を固定する定着工程を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の透過型スクリーンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型スクリーンの製造方法に関する。例えば、プロジェクタ、背面投射型テレビなどに用いる透過型スクリーンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、プロジェクタ、背面投射型テレビなどに用いる透過型スクリーンは、投射光を略平行光にするフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートから出射された略平行光に視野角を持たせるために垂直および水平方向に光を拡散させるレンチキュラーシートとを組み合わせた構成のものが知られている。
レンチキュラーシートには、一般に、シリンドリカルレンズを複数配置して投射光を線状に結像し、結像位置近傍で拡散させることにより視野角を付与するようになっている。その際、結像位置近傍の投射光の光路以外の部分を遮光するブラックストライプと呼ばれる遮光部を形成し、画像のコントラストを向上することが行われる。
例えば、特許文献１には、そのような構成の透過型スクリーンにおいて、版を用いた印刷によらない、いわゆるセルフアライメント法によりブラックストライプを形成する透過型スクリーンの製造方法が記載されている。
セルフアライメント法は、レンズ自身の集光特性を利用して、レンズによる集光部／非集光部に、遮光層を非形成／形成する手法である。例えば、特許文献１では、レンチキュラーレンズシートの非レンズ部側に粘着性感光樹脂層を設け、レンズ部から入射させた照明光を集光して粘着性感光樹脂層を感光させる。感光した粘着性感光樹脂層は粘着性が消失するので、粘着性が残存する領域に、黒色粉末トナーまたは黒色着色層を付着させることにより、遮光部を形成している。そのため、照明光の感光幅を適宜の幅に設定することにより、ブラックストライプを形成することができるものである。
【特許文献１】特開２００３−１０７５８４号公報（第２−５頁、図１、２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の透過型スクリーンの製造方法には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、レンズシートの集光位置を、レンズシートの裏面側に設けた光記録媒体である粘着感光樹脂層により記録し、その集光位置を正確に避けてブラックストライプ（遮光部）を形成することができるものの、高価な粘着感光樹脂層をレンズシートの裏面に塗布する工程を設ける必要があるため、製造コストが高価につくという問題があった。
また、ブラックストライプの間には、粘着感光樹脂層が硬化した状態で残存するので、硬化した粘着感光樹脂層の表面性や透過率などによっては、光量損失が発生し、透過型スクリーンの透過率が悪くなるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、レンズシート上に粘着感光樹脂層などの光記録媒体を設けることなく、ノイズ光を遮光し正規の投射光を透過させる遮光部を簡素かつ高精度に形成することができる透過型スクリーンの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、複数の集光レンズを表面に並列したレンズ部と、該レンズ部の裏面側に前記レンズ部の透過光の透過範囲を規制する遮光部とを有するレンズシートを備える透過型スクリーンの製造方法であって、前記レンズシートを一定方向に搬送しつつ、前記レンズシートの前記レンズ部側から照明光を照射し、前記レンズシートの裏面側の一定位置で、前記レンズ部により集光された前記照明光を受光することにより、前記遮光部を形成するための情報を取得する情報取得工程を行うとともに、該情報取得工程により取得された情報に基づいて、該情報の取得位置に対応した前記レンズシートの裏面側に、遮光性を有する遮光部形成材を配置する遮光部形成工程とを行うことにより、前記レンズシートの遮光部を前記レンズシートの搬送方向にわたって連続的に形成する方法とする。
この発明によれば、レンズシートを一定方向に搬送しつつ、情報取得工程によりレンズシートのレンズ部を透過した照明光を受光して、遮光部を形成するための情報を取得し、遮光部形成工程により情報取得工程で取得した情報に基づいて、情報の取得位置に対応したレンズシートの裏面側に遮光部形成材を配置することにより、レンズシート上に遮光部が連続的に形成される。
そのため、遮光部形成材が、レンズシート上に粘着感光樹脂層などの光記録媒体を設けることなく、レンズ部を透過する光路に正確に対応してレンズシート上に配置されるので、簡素かつ高精度に遮光部が形成される。
【０００６】
ここで、連続的に形成するとは、必ずしも形成される遮光部が連続することを意味するものではなく、搬送を停止または中断することなく、遮光部を搬送方向に沿って必要なだけ連続形成できることを意味する。
例えば、遮光部の必要な配置パターンが、搬送方向に隙間を設ける横縞状のものであれば、遮光部が幅方向に連続し搬送方向に不連続に形成されるのは当然である。
また例えば、異なる透過型スクリーン用の遮光部を搬送方向に沿って、順次形成するために、遮光部の配置パターンを搬送途中で、搬送を中断することなく連続的または不連続的に切り換えてもよい。
また、レンズシートは、連続シートであってもよいし、カットされたシートであってもよい。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の透過型スクリーンの製造方法において、前記遮光部形成工程が、前記情報取得工程により取得された情報に基づいて、帯電した感光体を露光して静電潜像を形成し、前記遮光部形成材により前記静電潜像を現像し、現像された前記遮光部形成材の像を、前記レンズシートに転写することにより、前記遮光部形成材の配置を行う方法とする。
この発明によれば、帯電した感光体上に露光して静電潜像を形成し、静電潜像を遮光部形成材により現像し、レンズシート上に転写する工程を繰り返すことにより、遮光部が連続的に形成される。そのため静電潜像の形成位置を可変することで、遮光部の形成位置を容易に調整できるので、高精度に遮光部を形成することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の透過型スクリーンの製造方法において、前記照明光が、前記一定位置における受光面上で、前記遮光部の開口の形成位置および形成寸法に対応する範囲に集光される方法とする。
この発明によれば、照明光が、一定位置における受光面上の受光位置で、遮光部の開口の形成位置および形成寸法となるように集光されるので、受光される光束の位置および大きさを検出することにより、遮光部を形成するための情報が直接的に取得される。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、請求項１または２に記載の透過型スクリーンの製造方法において、前記情報取得工程で取得された前記遮光部を形成するための情報が、前記遮光部の中心位置であり、前記遮光部形成工程では、前記中心位置の情報と、予め記憶された開口形状の情報とに基づいて、前記遮光部形成材の配置を行う方法とする。
この発明によれば、遮光部の中心位置の情報取得されるので、予め記憶された開口形状の情報と組み合わせることにより、遮光部を形成するための情報を生成して、遮光部形成材を配置することができる。
また、遮光部の中心位置を検出するためには、照明光を略結像面で受光すればよいので、ボケのない状態で受光することができ、ノイズなどの影響を受けにくくなる。また、開口形状の情報は、記憶された情報を用いるので、受光像のボケなどが、遮光部の形状に影響することがない。これらの結果、高精度な遮光部を形成することができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の透過型スクリーンの製造方法において、前記遮光部形成工程により、前記レンズシート上に前記遮光部形成材が配置された後に前記遮光部形成材の前記レンズシート上の位置を固定する定着工程を備える方法とする。
この発明によれば、定着工程により、レンズシート上に転写された遮光部形成材をその位置で固定するので、例えば遮光部形成材上に拡散層を形成するなどといった後工程を行う場合に、遮光部形成材のパターン配置が乱さないようにすることができる。
なお、固定手段は、遮光部形成材の種類に応じて適宜の手段を採用することができる。例えば、遮光部形成材が、トナーである場合には、電子写真プロセスにおける定着工程に用いる手段と同様の手段を採用することができる。すなわち、熱ローラ定着などを採用することができる。
固定の程度は、後工程の支障にならない程度であればよく、例えば遮光部形成材の表面が軟化して相互間およびレンズシート表面に対して固着する程度でもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の透過型スクリーンの製造方法によれば、情報取得工程によりレンズ部を透過した照明光を受光して遮光部を形成する情報を取得し、遮光部形成工程において、情報取得工程の情報に基づいてレンズシート上に遮光部形成材を配置することにより、遮光部が連続的に形成されるので、粘着感光樹脂層などの光記録媒体をレンズシート上に設けることなく、簡素かつ高精度に遮光部を形成することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る透過型スクリーンの製造方法について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る透過型スクリーンの製造方法で製造される透過型スクリーンの概略構成について説明するため模式的な断面説明図である。図２は、本発明の実施形態に係る透過型スクリーンの製造方法に用いる装置の概略構成について説明するための断面説明図である。図３は、本発明の実施形態に係る透過型スクリーンの製造方法について説明するための図２のＡ−Ａ断面図である。図４は、本発明の実施形態に係る遮光部を形成するための情報と遮光部との関係について説明するための図２のＢ−Ｂ断面図である。
なお、いずれの図も模式図であり、寸法比および形状は適宜誇張されており、実際の寸法を反映しているわけではない。
【００１３】
本実施形態の透過型スクリーンの製造方法により製造される透過型スクリーンの一例である透過型スクリーン１について説明する。
透過型スクリーン１は、図１に示すように、映像を投影するための投射光５０が入射される側（図示左側）から、それぞれ板状の、フレネルレンズ部２、レンチキュラー部３が近接して配置されたものである。
【００１４】
フレネルレンズ部２は、投射光５０を略平行光とするためのもので、例えばフレネルレンズ金型を用いて紫外線硬化樹脂などにより成形されたフレネルレンズシート２ｂと、適宜の剛性と光透過性とを備えフレネルレンズシート２ｂを自立可能に保持するための支持基板２ａとからなる。フレネルレンズシート２ｂは、支持基板２ａに対して粘着剤または接着剤により固定されている。
【００１５】
レンチキュラー部３は、フレネルレンズ部２に対向する側から、レンチキュラーレンズシート４（レンズシート）、ブラックストライプ（以下、ＢＳ）５ａ（遮光部）、拡散部材６、および表面フィルム７が積層されてなる。
レンチキュラーレンズシート４は、フレネルレンズ部２から出射される略平行光を一方向、例えば図示上下方向に集光するパワーを有する図示奥行き方向に延されたシリンドリカルレンズ４ａ（集光レンズ）が複数並列して配置されてレンズ部が形成され、レンズ部が基体シート４ｂの片面側に固定されたシート状部材である。
本実施形態では、シリンドリカルレンズ４ａは、例えば１００μｍピッチで並列されている。
【００１６】
シリンドリカルレンズ４ａの焦点距離は、シリンドリカルレンズ４ａを透過した略平行光が、シリンドリカルレンズ４ａが固定された基体シート４ｂの他方の片面である裏面の近傍に結像するように設定されている。
シリンドリカルレンズ４ａのレンズ断面形状は球面に限定されるものではない。例えば、楕円面、放物面や高次項を含むいわゆる非球面形状のものなどを用いてもよい。非球面形状のレンズを用いると、結像時の収差を小さくすることが出来、入射する光線を精細化することが可能なため、高Ｓ／Ｎの実現が容易となり、視野角特性も向上する。
【００１７】
シリンドリカルレンズ４ａの材質としては、例えば、紫外線硬化型樹脂を採用することができる。例えば、２官能性ウレタンアクリレートオリゴマー、単官能性アクリレートモノマー、２官能性アクリレートモノマー、光重合開始剤の成分を含む組成物が好適である。
前記２官能性ウレタンアクリレートオリゴマーは、各種イソシアネート類とポリオール類とを反応させて得ることができるが、ポリオール成分としてネオペンチルグリコールとアジピン酸とからなるポリエステルジールを含むものを使用する。前記成分は、芳香環を含まない構造なので耐光性が向上し、黄変が少ないので好適である。
前記単官能性アクリレートモノマーとしては種々使用可能であるが、例えば、ジシクロペンタニルオキシ基含有ポリ（ｎ＝１〜３）エトキシアクリレートを採用することができる。前記成分は、硬化物に柔軟性を付与することができ、さらにジシクロペンタニルオキシ基は脂環構造を含んでいるため、高屈折率にすることができる点で好適である。
前記２官能性アクリレートモノマーについても種々使用可能であるが、例えば、少なくともビスフェノールＡポリ（ｎ＝２〜１０）エトキシジアクリレートまたは１，６−ヘキサンジオールジアクリレートまたはノナンジオールジアクリレートのいずれかを使用するか、もしくは組み合わせて使用すると、耐光性良好にすることができるので好適である。特に、ビスフェノールＡポリ（ｎ＝２〜１０）エトキシジアクリレートは屈折率が高く、剛直な構造を有しているため硬化物に強靭性をもたせ、耐光性を付与しやすい点で好適である。
【００１８】
基体シート４ｂは、光透過性のシート状部材であれば、特に限定されないが、例えば、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂または上記の樹脂のブレンド物もしくは共重合体からなるシート、フィルム等が使用可能である。
特に、生産性の点から０．１〜０．２ｍｍ厚の薄いポリエステル及びポリカーボネートフィルムを採用することが望ましい。このような薄いフィルムを使用した場合には、スクリーンとしての剛性に乏しいことから、さらに厚さ０．７ｍｍ以上の透光性樹脂基板上に粘着材を介して積層した構成として基体シート４ｂを形成し、強度を維持することが好ましい。
【００１９】
ＢＳ５ａは、基体シート４ｂの裏面の図示上下方向に、適宜の隙間を隔ててシリンドリカルレンズ４ａが延びる方向に延して複数設けられた遮光部である。本実施形態では、黒色トナーを帯状に集積して形成されている。
ＢＳ５ａ間の隙間は、光が透過するスリット状の透過層５ｂを形成している。透過層５ｂは、本実施形態の場合、幅３０μｍとされ、シリンドリカルレンズ４ａの光軸から±１５μｍの範囲に形成されている。
ＢＳ５ａは、投射光５０を略１００％透過し、投射光５０の光路外から入射するノイズ光をできるかぎり遮光して、コントラストを向上するために設けられている。そのため、透過層５ｂの幅は、投射光５０の光透過範囲と略同じかわずかに広い幅に設定される。
【００２０】
透過層５ｂは、後述する拡散部材６を板状部材として形成し、光透過性の粘着剤、接着剤などにより固定する場合には、その粘着剤、接着剤により充填される。
粘着剤としては、アクリル系、エチレンビニルアセテート系などの粘着剤が使用されるが、その材質や構成等に特に限定されるものではなく汎用の粘着剤が使用可能である。また、粘着剤の代わりに紫外線硬化型接着剤を使用することも可能である。
【００２１】
また、後述する拡散部材６が、ＢＳ５ａ上に樹脂コーティングを行って硬化させることにより形成される場合には、透過層５ｂは、コーティング樹脂が充填され、結果として拡散部材６の一部をなしていてもよい。この場合、透過層５ｂも光拡散性を備えるものとなる。
【００２２】
拡散部材６は、透過層５ｂの範囲を通過する投射光５０を２軸方向、例えば垂直（図示上下）および水平（紙面前後方向）に拡散して、適宜の視野角特性を持つようにするための光拡散性を有するシート状部材であり、基体シート４ｂに対向して設けられている。
拡散部材６は、適宜の光透過性の樹脂母材中に母材よりも高屈折率の光拡散剤を分散することにより形成することができる。例えば、樹脂母材を溶融して、光拡散剤を混練することにより製作することができる。
樹脂母材としては、基体シート４ｂと同様の樹脂材料を好適に採用することができる。
光拡散剤としては、珪素、アルミニウム、カルシウムあるいはこれらの酸化物を含む無機質粉末やガラスビーズあるいは、樹脂を架橋させたポリマービーズ等を採用することができる。
【００２３】
拡散部材６は、あらかじめ適宜の厚さを備えたシート状または板状に形成されたものを、ＢＳ５ａ上に粘着剤や接着剤などで固定してもよいし、樹脂母材中に光拡散剤を混練した樹脂をＢＳ５ａおよびＢＳ５ａ間に露出する基体シート４ｂ上にコーティングして硬化させて形成してもよい。
また、拡散部材６を透光性樹脂基材と光拡散層との２層構造により形成してもよい。このような２層構造は、ＢＳ５ａ上に透光性樹脂基材を固定し、光拡散剤を含む光拡散層をコーティングしたり、光拡散シートを粘着剤などにより固定したりすることで形成することができる。
【００２４】
表面フィルム７は、透過型スクリーン１を観察する側の最外面において、種々の機能を付与するために拡散部材６上に貼り付けたフィルム部材である。種々の機能としては、例えば反射防止機能、帯電防止機能などを挙げることができる。
【００２５】
次に本発明の透過型スクリーンの製造方法について、遮光部の形成方法を中心に説明する。フレネルレンズ部２の製造方法や、レンチキュラー部３において拡散部材６、表面フィルム７を設けるための製造方法などは、周知技術を適宜用いることができるので詳しい説明は省略する。
【００２６】
本実施形態では、レンチキュラーレンズシート４をシート状に形成した後、一定方向に搬送しつつ、基体シート４ｂ上に連続的にＢＳ５ａを形成する。レンチキュラーレンズシート４は、ＢＳ５ａを固定した後、拡散部材６、表面フィルム７を設ける工程が実施され、それらの工程が終了した後、適宜の大きさに切断され、レンチキュラー部３が完成する。
本実施形態におけるＢＳ５ａの形成方法は、以下に説明する情報取得工程、遮光部形成工程、定着工程からなり、例えば、図２に示す遮光部形成装置１０を用いて行われる。
遮光部形成装置１０は、レンチキュラーレンズシート４を一定方向（図２の左から右に向かう方向）に速度Ｖで搬送し、その搬送過程で、各工程を順次にかつ同時並行的に行うものである。
【００２７】
レンチキュラーレンズシート４は、シリンドリカルレンズ４ａが図示下方、基体シート４ｂが図示上方を向いた状態で搬送される。各シリンドリカルレンズ４ａが延びる方向は、適宜方向とすることができるが、以下では、搬送方向（図２の右方向）に沿って延されている場合の例で説明する。
そして、レンチキュラーレンズシート４上で、搬送方向に直交する方向を、以下、レンチキュラーレンズシート４の幅方向と称する。幅方向の寸法は、例えば背面投射型テレビ用であれば、約１ｍ〜１．３ｍ程度となる。
【００２８】
遮光部形成装置１０の概略構成について説明する。
遮光部形成装置１０は、レンチキュラーレンズシート４の搬送方向上流側に設けられＢＳ５ａを形成するための情報を取得する読取部１０Ａと、読取部１０Ａが取得した情報を基づいてＢＳ５ａを形成するために、トナー１５によりＢＳ５ａのパターンを形成して、レンチキュラーレンズシート４に転写して配置する遮光部形成部１０Ｂと、レンチキュラーレンズシート４上に配置されたトナー１５の像をレンチキュラーレンズシート４上に固定するための定着部１０Ｃとからなる。
トナー１５は、遮光性を有していれば、特に色は限定されないが、反射光が迷光とならないように、光吸収性を有する黒色を採用することが好ましい。本実施形態では、適宜のガラス転移温度または融点を有する着色された熱可塑性樹脂の粉体から構成される。例えば、乾式電子写真プロセスに用いる乾式トナーを好適に採用することができる。
【００２９】
読取部１０Ａは、レンチキュラーレンズシート４を挟んでそれぞれ対向して設けられた、シリンドリカルレンズ４ａ側の照明ユニット８と、基体シート４ｂ側のライン読取部９とからなる。
照明ユニット８は、レンチキュラーレンズシート４の幅方向（図示の紙面奥行き方向）に延びるライン状あるいは帯状の照明光８ａを照射するためのものである。例えば、１つの光源からの光を光ファイバで導光して、出射光を直線上に密接配置して、光束の拡がり角を整えるためのシリンドリカルレンズ（不図示）を設けた構成や、複数のＬＥＤを直線上に配置し、それぞれの出射光を集光レンズで集光する構成などを採用することができる。
照明光８ａの拡がり角は、投射光５０の拡がり角に合わせる。本実施形態では、略０°、すなわち略平行光となるように設定されている。
照明光８ａの波長は、特に限定されず、例えば適宜の可視光を好適に採用することができるが、投射光５０と同様の波長特性を有する光であればＢＳ５ａをより高精度に形成することができて好ましい。
【００３０】
ライン読取部９は、レンチキュラーレンズシート４を透過した照明光８ａを検出して受光位置、受光幅などの情報を出力するためのもので、例えば、照明光８ａの波長に感度を有する１次元ＣＣＤセンサなどを採用することができる。
本実施形態では、ライン読取部９で受光した画素ごとの輝度データを、閾値を設けて２値化し、暗部、明部にそれぞれ対応して、後述する露光ユニット１３を点灯、消灯する露光データを直接生成する。
以下、レンチキュラーレンズシート４の搬送方向におけるライン読取部９の配置位置を位置Ｃと表す。
【００３１】
遮光部形成部１０Ｂは、本実施形態では、乾式電子写真方式によりトナー１５の像を形成し、レンチキュラーレンズシート４に転写する機構が採用されている。その概略構成は、搬送ローラ２０ａ、２０ｂ、感光体ドラム１１（感光体）、帯電器１２、露光ユニット１３、現像器１４、転写器１７、およびクリーニングユニット１８からなる。
なお、帯電器１２、露光ユニット１３、現像器１４、転写器１７、クリーニングユニット１８は、感光体ドラム１１の周方向まわりにその回転方向に沿ってこの順に配置されている。
【００３２】
搬送ローラ２０ａ、２０ｂは、レンチキュラーレンズシート４を挟持して図示右方向に搬送速度Ｖで搬送するための搬送機構である。
搬送ローラ２０ａは、基体シート４ｂに当接され、不図示のモータからの駆動力をレンチキュラーレンズシート４に伝達する駆動ローラである。搬送ローラ２０ｂは、シリンドリカルレンズ４ａに当接されてつれ回るアイドラローラである。それぞれのローラ部の材質は、適宜の弾性を有する、ゴム、エラストマー、あるいはそれらの発泡体などを採用することができる。
搬送ローラ２０ａ、２０ｂの線速は、後述する感光体ドラム１１、定着ローラ２１ａの線速と同期される。線速の大きさは、定着ユニット２１の定着条件の許容範囲内で設定される。
【００３３】
感光体ドラム１１は、少なくともレンチキュラーレンズシート４の幅以上の長さを有する金属ドラムの表面に絶縁層を介して光導電層が形成されてなる。金属ドラムは接地されている。
そして、図２の位置Ｔで、基体シート４ｂと当接し、不図示の駆動機構によりレンチキュラーレンズシート４の搬送速度Ｖと等しい線速で回転駆動される。
【００３４】
帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させるためのものである。本実施形態では、トナー１５として負帯電トナーを用いて反転現像を行うので、負電位に帯電させる。
帯電器１２としては、例えば、コロナ放電発生器などを採用することができる。また、適宜抵抗のゴムローラから形成された帯電ローラの構成を採用してもよい。
【００３５】
露光ユニット１３は、感光体ドラム１１上の一定位置、例えば図２の位置Ｅで、ドラムの母線方向に沿って、微小なスポット光を走査し、一様帯電された感光体ドラム１１上に静電潜像を形成するものである。例えば、詳細は図示しないが、半導体レーザなどのレーザ光源から出射されたレーザ光１３ａをポリゴンミラーなどの光偏向器で偏向し、ｆθ光学系などによりライン状に反復走査する走査機構を採用することができる。
レーザ光１３ａの走査は、副走査方向が走査開始信号により、主走査方向が走査線ごとのライン同期信号により制御される。ここで、主走査はレーザ光１３ａによる走査を意味し、副走査は、感光体ドラム１１の回転による走査を意味する。したがって主走査方向はレンチキュラーレンズシート４の幅方向に、副走査方向はレンチキュラーレンズシート４の搬送方向に沿っているものである。
レーザ光１３ａは、ライン読取部９が生成する露光データに応じて変調され、対応する画素位置ごとにオン・オフ制御される。
【００３６】
現像器１４は、トナー１５を摩擦帯電させ、現像バイアス電圧が印加された現像ローラ１４ａによりトナー１５を感光体ドラム１１表面に供給し、感光体ドラム１１上の位置Ｄにおいて静電潜像を現像するためのものである。現像方式は、１成分現像、２成分現像のいずれを採用してもよい。
【００３７】
転写器１７は、感光体ドラム１１上の位置Ｔに対向する位置で、感光体ドラム１１上で現像されたトナー１５の像をレンチキュラーレンズシート４側に転写する機構であり、例えばコロナ放電発生器からなる。またトナー１５を吸引する電界を形成する転写ローラを用いた構成としてもよい。
【００３８】
感光体ドラム１１上の円弧ＥＤＴの長さは、ライン読取部９で照明光８ａが読み取られてから、露光データが形成され走査開始信号が生成されてレーザ光１３ａを露光データに基づいて変調開始するまでの時間をΔＴとして、距離ＣＴよりＶ・ΔＴだけ短くなるように設定されている。そのため、レンチキュラーレンズシート４上におけるライン読取部９の読み取り位置とトナー１５の転写位置とが搬送方向で一致するようになっている。
【００３９】
クリーニングユニット１８は、感光体ドラム１１の表面に残留したトナー１５を除去回収し、感光体ドラム１１を再使用可能とする手段であり、例えば、感光体ドラム１１にカウンタに当接したクリーニングブレード１８ａを用いた構成を採用することができる。
【００４０】
なお、搬送ローラ２０ｂと転写器１７との間、および転写器１７と後述する定着ユニット２１の間には、シリンドリカルレンズ４ａ側に面して、レンチキュラーレンズシート４の搬送を案内する搬送ガイド板１９、１９がそれぞれ設けられている。
【００４１】
定着部１０Ｃは、本実施形態の場合、熱ローラ定着方式による定着ユニット２１が設けられている。
定着ユニット２１は、トナー１５の像が転写されたレンチキュラーレンズシート４の基体シート４ｂ側に定着ローラ２１ａ、シリンドリカルレンズ４ａ側に加圧ローラ２１ｂを配置して、定着ニップを形成するために一定圧で挟持し、定着ローラ２１ａを貫通する定着ヒータ２１ｂの熱をレンチキュラーレンズシート４上のトナー１５に伝熱しつつ、レンチキュラーレンズシート４を搬送するものである。
定着ローラ２１ａは、例えば金属円筒部材の表面にトナー離型性を有する表面加工が施された構成を採用することができる。
加圧ローラ２１ｂは、回転軸に耐熱性のゴムローラを形成した構成を採用することができる。加圧ローラ２１ｂの加圧力は、レンチキュラーレンズシート４の変形が許容範囲となる程度に設定される。
【００４２】
定着ユニット２１において、トナー１５への熱量供給量を決定する定着条件、すなわち、ローラ線速、ニップ幅、定着ローラ２１ａの表面温度などは、トナー１５を軟化もしくは溶融させるとともに、レンチキュラーレンズシート４の熱変形などが許容限度以下となるように設定される。
例えば、基体シート４ｂが、ガラス転移温度が１１０℃のＰＥＴフィルムであれば、基体シート４ｂの温度が１１０℃を超えないように設定される。
【００４３】
例えば、乾式電子写真を採用する複写機、レーザプリンタなどでは、定着後に印字画像を手に持ったり、書き込みをしたりするなど、表面に擦れが生じやすい使い方をするので、ある程度擦れてもトナーが剥離しない程度の良好な定着性が求められる。
これに対して、本実施形態では、トナー１５がＢＳ５ａを形成した後、その上に拡散部材６を形成するため、ＢＳ５ａが固定されるから、それまでの間のストレス、例えば搬送に伴う振動や気流などによりトナー１５が乱れないように定着されていれば十分である。そのため、トナー１５が軟化して相互に固着され団塊化している程度に定着されればよい。
したがって、トナー１５は、定着ローラ温度で溶融する必要はなく、基体シート４ｂに恒久的な熱変形が起こらない温度条件で、軟化すれば十分である。すなわち、ガラス転移温度が基体シート４ｂのガラス転移温度より低い材質で構成されていればよい。このような条件を満足すれば、複写機、レーザプリンタなどで用いられるトナーを本実施形態に用いてもよく、その場合でも、定着ローラ２１ａの温度をそれらの装置より低温に設定することが可能である。
【００４４】
次に、本実施形態に係る透過型スクリーンの製造方法について、遮光部形成装置１０の動作とともに説明する。
本実施形態の情報取得工程は、ＢＳ５ａを形成するための情報を取得し、遮光部形成装置１０に送出する工程である。
図３に示すように、まず、照明ユニット８によりシリンドリカルレンズ４ａに向けて照明光８ａを照射する。
照明光８ａは、各シリンドリカルレンズ４ａに入射すると、そのパワーにより収斂光として進み、基体シート４ｂの裏面側で幅Ｗの範囲に出射される。そして、さらに収斂を続けて、結像位置Ｆで結像され、その後、発散しながらライン読取部９に入射する。
本実施形態では、受光面上で光束が幅Ｗとなる位置に、予めライン読取部９の受光面９ａの位置を調整しておく。例えば照明光８ａが出射される面から距離ｄの位置に設定されている。
【００４５】
ライン読取部９は、レンチキュラーレンズシート４が搬送方向画素の大きさに対応する所定画素サイズだけ搬送される時間内に、各画素の輝度データを読み取り、２値化して、基準位置２２からの各位置に対応する読み取りデータ２３（遮光部を形成するための情報）を、例えば、明部がハイ、暗部がローの信号として出力する（図４参照）。
したがって、レンチキュラーレンズシート４が搬送されるにつれて、照明光８ａが搬送方向の後方側に走査され、その２次元の輝度分布を表すデータが取得され、順次、露光ユニット１３に送出される。
【００４６】
遮光部形成工程は、図４に示すように、情報取得工程で取得された露光データである読み取りデータ２３に基づいてパターン配置されたトナー１５の像を感光体ドラム１１上に形成し、基体シート４ｂ上に転写する工程である。
まず帯電器１２に所定電圧が印加され、感光体ドラム１１が負の初期電位に一様帯電されて、搬送速度Ｖに同期した線速で回転する。
そして、露光ユニット１３により、位置Ｅで露光走査を行う。
レーザ光１３ａは、読み取りデータ２３が暗部に対応してローである間、発光される。レーザ光１３ａの露光された部位では、感光体ドラム１１の表面電荷が失われ、例えば略０Ｖとなる。そして感光体ドラム１１の回転につれて、レーザ光１３ａが感光体ドラム１１上でラスタスキャンされる。そのため、読み取りデータ２３の２次元の輝度データに対応して、明部に対応する部位が初期電位のままの負電位、暗部に対応する部位が略０Ｖとなる静電潜像が形成される。本実施形態では、シリンドリカルレンズ４ａの延びる方向に対応する副走査方向に沿って、主走査方向に１００μｍピッチで、幅７０μｍ（＝１００μｍ−３０μｍ）の帯状の略０Ｖの低電位部が形成される。
【００４７】
このとき、露光ユニット１３は、走査開始信号により、位置Ｃで取得された読み取りデータ２３を時間ΔＴだけ遅延して位置Ｅの走査線上に走査する。したがって、読み取りデータ２３を取得した基体シート４ｂ上の部位が位置Ｔに到達するタイミングと、その読み取りデータ２３により位置Ｅで露光された静電潜像が位置Ｔに到達するタイミングが一致する。
【００４８】
また、静電潜像の主走査方向の走査開始位置は、ライン同期信号から一定時間遅延することにより同期がとられ、書き出し位置が副走査方向に整列する。この遅延時間は、ライン読取部９の基準位置２２と感光体ドラム１１上の主走査方向の書き出し開始位置とが一致するように、予め調整されている。また、経時変化や温度変化などにより、書き出し開始位置がずれる場合には、遅延時間を再調整することにより、書き出し位置を補正することができる。
【００４９】
位置Ｅで露光された走査線が位置Ｄに到達すると、現像ローラ１４ａと感光体ドラム１１との間に形成される電位差に応じて、トナー１５が感光体ドラム１１上に移動し、静電潜像が現像される。つまり、レーザ光１３ａの露光部にトナー１５が付着する。
【００５０】
現像されたトナー１５が位置Ｔに到達すると、転写器１７が作動され、感光体ドラム１１上のトナー１５の像が、基体シート４ｂ側に吸引され、感光体ドラム１１の表面から剥離して、基体シート４ｂ上に転写される。
このとき、ライン読取部９の配置位置に応じて、静電潜像の主走査、副走査方向の位置が同期されているので、ライン読取部９で情報取得した位置に正確に同期して、トナー１５の像が形成される。すなわち、本実施形態では、シリンドリカルレンズ４ａの光軸を中心とする幅３０μｍの領域を除いた範囲に帯状の転写トナー像が形成される。
【００５１】
定着工程では、このようにして基体シート４ｂ上に形成されたトナー１５の転写像を定着ユニット２１により、熱定着する。
定着ローラ２１ａは、ローラ表面温度が所定温度に制御された状態で線速Ｖで回転され、対向する加圧ローラ２１ｂとの間でレンチキュラーレンズシート４を挟持して搬送する。
このとき、定着ローラ２１ａ、加圧ローラ２１ｂで挟持されたニップ幅内で、トナー１５に熱量が供給され、ガラス転移温度に達するとトナー１５が軟化して、加圧力に応じて熱変形し、トナー１５相互および基体シート４ｂに対して固着する状態が形成される。そして、ニップから出ると放熱して変形状態が固定され、トナー１５が基体シート４ｂに定着される。
このようにして、トナー１５によりＢＳ５ａが形成される。
【００５２】
本実施形態では、レンチキュラーレンズシート４が搬送ローラ２０ａ、２０ｂにより、一定方向に搬送速度Ｖで搬送されるとともに、それぞれの線速の同期が取られた感光体ドラム１１、定着ユニット２１により、それぞれ遮光部形成部１０Ｂ、定着部１０Ｃが構成されるので、ライン読取部９の情報取得時からの遅延時間制御により、レンチキュラーレンズシート４の搬送方向の位置の同期をとって、トナー１５を正確に転写し、定着することができる。
また、レンチキュラーレンズシート４の幅方向では、ライン読取部９により、レンチキュラーレンズシート４を透過する透過光路に正確に対応して、遮光部を形成する情報を正確に取得し、ライン同期信号により副走査方向に位置調整された露光ユニット１３により、読み取りデータ２３に基づく静電潜像を正確に形成するので、幅方向の位置ずれを著しく低減することができる。
【００５３】
また、ＢＳ５ａを形成するために、トナー１５を基体シート４ｂ上に、直接的に配置するので、基体シート４ｂに粘着感光樹脂層などの光記録媒体を塗布、貼り付けなどにより設けなくてよくＢＳ５ａを簡素に形成することができる。
【００５４】
また、レンチキュラーレンズシート４を一定方向に搬送してその搬送路上で、情報取得工程、遮光部形成工程、定着工程を順次かつ同時並行的に行うことにより、ＢＳ５ａを連続的に形成するので、レンチキュラーレンズシート４を効率的に製造することができる。
その際、読み取りデータ２３の変化に応じてＢＳ５ａの形状を可変することができる利点がある。例えば、版を用いた印刷などによりＢＳ５ａを形成する場合、異なる形状のＢＳ５ａを備える透過型スクリーンを異種混合生産しようとすると、段取り替えなどが必要となり、製造効率が悪いが、本実施形態によれば、そのような異種混合生産でも何ら製造効率を落とすことなく容易に製造することができる。
また、この搬送路上に、さらに拡散部材６、表面フィルム７を形成する工程を設ければ、レンチキュラーレンズシート４を１ラインで製造することができるという利点がある。
【００５５】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
本変形例は、上記実施形態が、ライン読取部９を、ＢＳ５ａの形成位置、形成幅に対応した透過光を受光できるように、基体シート４ｂから距離ｄの位置に配置したものであるのに対し、ライン読取部９を基体シート４ｂ側に近づけて結像位置Ｆの近傍に配置して、情報取得工程を行う。
この場合、照明光８ａの透過光は、ライン読取部９上の略結像し、ライン読取部９では狭い範囲に高輝度の光が受光される。そして、受光幅の中心画素位置を算出し、形成すべき透過層５ｂの中心位置の情報を取得し、この情報を露光ユニット１３に送出する。
露光ユニット１３には、予め、透過層５ｂの隙間の大きさ、すなわち、ＢＳ５ａ間の隙間寸法の情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されたＢＳ５ａ間の隙間寸法の情報とライン読取部９から送られる中心位置情報に基づいて、隙間寸法が中心位置で等分される範囲でレーザ光１３ａをオフするようなレーザ駆動信号を発生する信号処理部を設けておく。そして、信号処理部から出力されるレーザ駆動信号に基づいて、露光走査を行う。
【００５６】
本変形例によれば、ライン読取部９が結像位置近傍の光を検出するため、Ｓ／Ｎ比が高い情報を取得することができ、その情報に応じて、予め記憶された所定幅を除いて露光するので、受光状態の変動などによりＢＳ５ａの幅が変化することがなく、遮光部を高精度に形成することができるという利点がある。
【００５７】
なお、上記の説明では、遮光部形成装置１０として、乾式電子写真プロセスを用いた一例で説明したが、このような構成に限定される物ではない。すなわち、個々の構成は、電子写真、レーザプリンタ技術における種々の周知技術に応じて変形することができる。
例えば、露光ユニット１３は、レーザ走査による例で説明したが、固体発光素子を画素ごとに線状に配列した固体走査による光源を用いてもよい。また、感光体ドラム１１はベルト感光体を採用してもよい。また、上記では現像方式として反転現像方式を採用したが、非露光部が現像される正規現像方式を採用してもよい。
【００５８】
また、上記の説明では、レンチキュラーレンズシート４の搬送を搬送ローラ２０ａ、２０ｂを用いて行う例で説明したが、これらのローラ搬送機構は、転写後のトナー１５を乱さないようにすれば、搬送路中の複数箇所に設けてもよく、特に場所は限定されない。
また、ローラ搬送機構にも限定されない。例えば、真空吸着により保持して搬送する機構を採用してもよい。
また、レンチキュラーレンズシート４がカットされたシートである場合、ベルト搬送機構上に保持して搬送することにより、連続シートと同様に取り扱うことができる。
【００５９】
また、上記の説明では、レンチキュラーレンズシート４が、基体シート４ｂ上にシリンドリカルレンズ４ａが接着された例で説明したが、図５に示すように、上記実施形態のシリンドリカルレンズ４ａと基体シート４ｂとが一体に形成されたレンチキュラーレンズシート４０も好適に採用することができる。
【００６０】
また、上記の説明では、遮光部形成工程を電子写真プロセスで形成する例で説明したが、レンズシートを一定方向に搬送しつつ、情報取得工程で取得された情報に基づいて遮光部を連続的に形成することができれば、他の手段を用いてもよい。
例えば、インクジェットプリンタ方式を採用してもよい。この場合、レンズシートとの親和性が良好な黒色インクを遮光部形成材として採用し、印字画素に応じた複数の吐出ノズルをレンズシートの幅方向にライン状に配列するか、または搬送方向に複数の吐出ノズルを備えた印字ヘッドをレンズシートの幅方向に往復走査することにより、レンズシート上に直接的かつ連続的に遮光部を形成することができる。
定着工程としては、例えばインクの乾燥を促進する乾燥器を採用することができる。
【００６１】
また、上記の説明では、レンズ部がシリンドリカルレンズの場合について説明したが、レンズ部は２次元的に配置された集光レンズ群であってもよい。この場合、上記実施形態によれば、自動的に遮光部が格子状あるいは水玉状に形成されるものである。上記実施形態の変形例では、遮光部の隙間のデータを、遮光部のエリアの形状と大きさのデータに代えればよい。
【００６２】
また、上記の説明では、遮光部形成材を定着工程で定着する場合の例で説明したが、遮光部形成材をレンズシートに定着するまでもなくその位置を固定した状態で、拡散部材６が形成できる場合には、定着工程を省略してもよい。
例えば、上記実施形態の例では、トナー１５と基体シート４ｂとの間の静電吸着力が十分強く、その上に拡散部材６を形成する間、トナー１５が移動、飛散しない場合には、定着工程を省略することができる。また、インクジェットプリンタを採用する場合、インクが自然乾燥する場合には、定着工程が不要となる。
【００６３】
また、上記実施形態の説明では、ライン読取部９を基体シート４ｂから距離ｄに配置して、受光幅が、照明光８ａが基体シート４ｂから出射される幅Ｗと同一になるように設定したが、コントラストまたは照明光８ａのケラレが許容される範囲で、幅Ｗと異なる幅の光を受光するように位置を調整してもよい。例えば、転写時や定着時にＢＳ５ａのエッジ部の形状精度にバラツキが発生しやすい場合には、幅Ｗよりわずかに広くして、多少ＢＳ５ａの形状がばらついても投射光５０がＢＳ５ａのエッジ部にかからないようにすることなどが考えられる。
【００６４】
また、上記の説明では、レンチキュラーレンズシート４に入射する照明光８ａが投射光５０と同一の拡がり角を有する例で説明したが、例えば、ＢＳ５ａ間の隙間を幅Ｗと異なる値に設定する場合など、照明光８ａの拡がり角を可変することにより、ライン読取部９上の露光幅を可変してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態に係る透過型スクリーンの製造方法で製造される透過型スクリーンの概略構成について説明するため模式的な断面説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る透過型スクリーンの製造方法に用いる装置の概略構成について説明するための断面説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る透過型スクリーンの製造方法について説明するための図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る遮光部を形成するための情報と遮光部との関係について説明するための図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る透過型スクリーンの製造方法を用いることができる他のレンズシートの例について説明するための模式的な断面説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  透過型スクリーン
２  フレネルレンズ部
３  レンチキュラー部
４  レンチキュラーレンズシート（レンズシート）
４ａ  シリンドリカルレンズ（レンズ部）
４ｂ  基体シート
５ａ  ブラックストライプ（遮光部）
８  照明ユニット
８ａ  照明光
９  ライン読取部
９ａ  受光面
１０  遮光部形成装置
１０Ａ  読取部
１０Ｂ  遮光部形成部
１０Ｃ  定着部
１１  感光体ドラム（感光体）
１３  露光ユニット
１３ａ  レーザ光
１４  現像器
１５  トナー（遮光部形成材）
１７  転写器
２０ａ、２０ｂ  搬送ローラ
２１  定着ユニット
２３  読み取りデータ
５０  投射光
【図１】
2007025210.tif 000003
【図２】
2007025210.tif 000004
【図３】
2007025210.tif 000005
【図４】
2007025210.tif 000006
【図５】
2007025210.tif 000007